(57)【要約】【課題】  発熱エレメントを構成する発熱体の構造が簡単で余分なヒーターや配線を必要とせず、丈夫な構造とすることができ、保温効果が高く、組み付けが容易な電気蓄熱暖房機を提供する。【解決手段】  暖空気放出口１３と、空気取り入れ口１２とを、上、下に設けたハウジング１の内部に発熱エレメント５を、熱通路６が形成されるようにして蓄熱レンガ３で覆った構造にしている電気蓄熱暖房機において、上記発熱エレメント５は、燻化炭素膜５ａ、５ｂを表面に形成した粘土成形体、あるいはセラミックの表面に、通電電極を形成した構造とされ、通電加熱するようにしている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖空気放出口と、空気取り入れ口とを上、下に設けたハウジングの内部に、発熱エレメントを、熱通路が形成されるようにして蓄熱レンガで覆った構造にしている電気蓄熱暖房機において、
上記発熱エレメントは、燻化炭素膜を表面に形成した粘土成形体、あるいは燻化炭素膜を表面に形成したセラミックの表面に、通電電極を形成して通電加熱する構造にしている、電気蓄熱暖房機。
【請求項２】
請求項１において、
上記発熱エレメントを、上記蓄熱レンガに埋め込んでいる、電気蓄熱暖房機。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかにおいて、
上記発熱エレメントは板状に形成されており、
上記蓄熱レンガは、中央部に穴部を形成するようにブロック体を構成し、そのブロック体の中央の穴部には、複数の熱通路が形成されるように、上記発熱エレメントが所定の間隔をもって多列状に配列されている、電気蓄熱暖房機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖空気放出口と、空気取り入れ口とを上、下に設けたハウジングの内部に発熱エレメントを設け、その周囲に、ダンパー弁を設けた熱通路を形成するようにして蓄熱レンガで覆った構造にした電気蓄熱暖房機の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の電気蓄熱暖房機として、例えば、特開２００１−２６３６９５号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この電気蓄熱暖房機は、図９に示すように、下側に配置された複数の空気取り入れ口（図示略）と、上側に配置された複数の暖空気放出口（図示略）とを有するハウジング１１３内に、発熱エレメント１１５を設け、その発熱エレメント１１５の周囲に複数の熱通路１１９を形成するように、複数の蓄熱レンガ１１４を配列し、更にその外側を断熱材料１１６で覆った構造としている。
また、ハウジング１１３内で、蓄熱レンガ１１４を取り囲む断熱材料１１６の上方には弁フラップ１１７を設けた暖空気補集室（図示略）が設けられ、このフラップ１１７の開閉度合いを制御して熱通路１１９から室内に放出される加熱空気量を調整して、室内を暖房する構造となっている。
【０００３】
ところが、このような従来の電気蓄熱暖房機においては、発熱エレメント１１５がニクロムヒータやシーズヒータなどで構成され、それを蓄熱レンガ１１４で構成された蓄熱ブロック内に収容、支持させる構造にしなければならないため、蓄熱レンガ１１４に発熱エレメント１１５に応じた複雑な凹凸部を形成したり、蓄熱レンガ１１４に配線孔を形成するなどしており、発熱エレメント１１５を蓄熱レンガ１１４に組む込ませる作業も複雑化するなど改善すべき点があった。
【特許文献１】特開２００１−２６３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、発熱エレメントの構造が簡単で、蓄熱レンガを加工したり、配線孔を形成することなく、組み付けが容易で、丈夫でかつ保温効果の高い電気蓄熱暖房機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、請求項１に記載の発明は、暖空気放出口と、空気取り入れ口とを上、下に設けたハウジングの内部に発熱エレメントを、熱通路が形成されるようにして蓄熱レンガで覆った構造にしている電気蓄熱暖房機において、上記発熱エレメントは、燻化炭素膜を表面に形成した粘土成形体、あるいは燻化炭素膜を表面に形成したセラミックの表面に通電電極を形成して通電加熱する構造にしている。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発熱エレメントを、上記蓄熱レンガに埋め込んでいる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１、２のいずれかにおいて、上記発熱エレメントは板状に形成されており、上記蓄熱レンガは、中央部に穴部を形成するようにブロック体を構成し、その穴部には、複数の熱通路が形成されるように、上記発熱エレメントが所定の間隔をもって多列状に配列されている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の本発明によれば、空気取り入れ口から取り入れられた空気は、発熱エレメントで加熱され、熱通路を通って暖空気放出口から室内に放出されて、室内を暖房する。また、このとき蓄熱レンガを加熱するので蓄熱レンガには熱が蓄熱される。
従って、安価な深夜電力を使用して発熱エレメントを通電加熱し、そのとき発生する熱を蓄熱レンガに蓄積しておけば、必要なときに室内に放出することによって、効率よく、安価に暖房することができる。
また、発熱エレメントは、燻瓦、燻レンガなどの粘土板やセラミックの表面に燻化処理によって形成した炭素膜に通電電極を設けて構成され、火を使用しないため空気汚染も無く、安全である。
特に、発熱エレメントと蓄熱レンガとを同一素材（レンガ）にできるので、暖房機本体内に特別な電気発熱部品を設けたり、余分な配線を施す必要がなく、蓄熱レンガに容易に組み込むことができる。
さらに、このような構造のものでは、蓄熱レンガを素焼きレンガとして構成し、その素焼きレンガに燻し加工を施したものを発熱体として形成できるので、そのようなものでは、発熱エレメントも、それ自体蓄熱効果を有するものと出来る。
また、このような発熱エレメントは、燻瓦や燻レンガの表面に通電電極を形成した構造にできるため製造も容易であり、機械的構造も丈夫な上に比熱が大きく、保温効果も高い。
更に、従来のニクロムヒータやシーズヒータなどに比べて、レンガを組み付ける場合と同様な感覚で、蓄熱レンガにも違和感なく組み付けできる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、発熱エレメントを蓄熱レンガに埋め込んでいるので、発熱エレメントから発生された熱で蓄熱レンガを加熱して、効率よく蓄熱することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、蓄熱レンガを中央に穴部が形成されるように配列してブロック体を構成し、その中央の穴部に、板状に形成した発熱エレメントを、熱通路が形成されるように所定間隔をもって多列状に配列されているので、発熱エレメントに熱通路を形成する必要がなく、一層組み付けが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電気蓄熱暖房機の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明に係る電気蓄熱暖房機の内部構造を示す斜視図、図２は同暖房機の内部構造を示す横断面図、図３は同暖房機の外観を示す斜視図、図４は同暖房機内に配設される発熱エレメントの原理図である。
【００１３】
この電気蓄熱暖房機Ａは、図１〜図３に示すように、ハウジング１の内周に断熱材２が配設され、この断熱材２の内側には蓄熱レンガ３が配置されている。
【００１４】
ここに、蓄熱レンガ３は、中央部に穴部４を形成するように配列され、その中央の穴部４には、板状に形成した発熱エレメント５を、複数のメイン熱通路６が形成されるように、所定の間隔をもって多列状に配列され、ブロック体を構成している。
蓄熱レンガ３としては、成形性、焼結性、高密度が良好で、体積比熱容量、熱伝導率、曲げ特性に優れ、亀裂や変形を生じないものが望ましく、例えば、カンラン石、ロメラルを原料とする蓄熱レンガを望ましく採用されるが、これに限定されるものではない。
【００１５】
蓄熱レンガ３の上方には、ダンパー弁７が配設されており、メイン熱通路６からの放熱量をこのダンパー弁７の開閉で調節するように構成されている。また、前後のハウジング１と断熱材２との間にはバイパス熱通路８、９が形成され、ダンパー弁７を閉じたときには、緩やかな自然対流を生じさせて、加熱空気を室内に放出させるようにしているが、迅速に暖房するため、ファンを空気取り入れ口の１２の内部に設けるなどして、メイン熱通路６へ強制的に空気を取り込む構造にしてもよい。
【００１６】
発熱エレメント５は、粘土材料やセラミックを混練、乾燥させ、所定の板形状に成形した板材の表、裏面に、薫化処理によって、均一の厚みの燻化炭素膜５ａ、５ｂを形成した構造体となっている。また、表、裏面に形成された燻化炭素膜５ａ、５ｂには、図４に示したように、アルミ板、銅、銀などで形成された電極１０、１１が形成されており、これらの電極１０，１１に電源ｅ（交流または直流）を供給して通電することで加熱させる構造としている。
【００１７】
図５は、暖房機Ａの加熱原理を説明している。
暖房機Ａで部屋を暖房しない深夜などに深夜電力を利用して、ダンパー７を閉じた状態で、発熱エレメント５に通電すると、発熱エレメント３が加熱され、発熱エレメント５を加熱した余剰の熱は蓄熱レンガ３に蓄積される。
【００１８】
このような状態で所定時間、蓄熱レンガ３を加熱し、熱を蓄積した後、ダンパー７を開くと、ダンパー７の開き具合に応じて、図５に示すように、ハウジング１の後側下端近傍に形成された空気取り入れ口１２から取り入れられた空気がメイン通路に入ったときに、そこで加熱され、加熱された暖空気はメイン熱通路６を通じて、ダンパー弁７の隙間Ｈからハウジング１の上方に上昇し、ハウジング１の表側上部前面に形成された暖空気放出口１３から室内に向けて放出される。空気取り入れ口１２の内部にファンを設けた場合（不図示）には、ファンを加熱せず、暖熱空気を迅速に室内に放出して、暖房を早めることが出来る。
【００１９】
一方、ダンパー７を閉じているときには、メイン熱通路６を通じて、暖空気が加熱されることが阻止されるので、蓄熱レンガ３によって加熱された周囲の空気が暖められ、ハウジング１内の前後のバイパス熱通路８、９を通って、暖空気放出口１３から室内に向けて放出される。
【００２０】
暖房機Ａには、温度設定装置が設けられ、その設定温度に応じてダンパー弁の開閉度合いがコントロールされるようになっており、図６（ａ）〜（ｃ）は、暖房機Ａに設けた温度設定装置に応じてダンパー弁７の開閉度合いをコントロールしている状態を示している。
図６（ａ）に示すように、室温が設定温度より低いときには、ダンパー弁７の開度が大きくコントロールされ、加熱された多量の空気が上昇するため、激しい自然対流が生じ放熱量も大きくなって、室温の上昇加速が大きくなる。また、図６（ｂ）に示すように、室温が設定温度に近づいたときには、ダンパー弁７の開度が小さくコントロールされ、室温の上昇加速も小さくなる。さらに、図６（ｃ）に示すように、室温が設定温度と等しいときには、ダンパー弁７は閉められ、放熱量が小さくなり、室温の上昇加速が無くなる。尚、ダンパー弁７の開度は、バイメタルを用いて簡易に制御できるが、そのような制御方法には限らない。
【００２１】
図７は別例の電気蓄熱暖房機Ａ´の横断面図である。
この電気蓄熱暖房機Ａ´では、図７に示したように、発熱エレメント５は蓄熱レンガ３に埋め込まれている。即ち、蓄熱レンガ３の穴部４に配列された隣り合う２枚の各発熱エレメント５の両側に接するように、横向きに２枚ずつの各発熱エレメント５が蓄熱レンガ３内に埋め込まれている。
【００２２】
このような構造によれば、蓄熱レンガ３を更に効率良く加熱することができる。
また、ニクロムヒータやシーズヒーター等に比べて、発熱エレメント５を蓄熱レンガ３と同様にして組み付けられるので、組み付け作業を容易に行うことができる。
【００２３】
尚、上記実施形態では、発熱エレメント５として、燻化炭素膜５ａ、５ｂを表面に形成した粘土成形体を例に挙げて説明したが、これに限らず、燻化炭素膜５ａ、５ｂを表面に形成したセラミックの表面に通電電極を形成したものでもよい。また、最も簡易な例では、燻レンガや燻瓦の表面に導電性の電極を形成して通電できる構造にしてもよい。
【００２４】
図８に、本発明の電気蓄熱暖房機の温度特定を示している。
室内温度２０℃で、発熱エレメントに通電したところ、３０分で１２０℃まで加熱された。その後、通電を遮断し放置したところ、室温になるまで緩やかに温度が下降し、室温まで到達するのに約４時間３０分を要した。これらから、加熱時の立ち上がりが迅速で、かつ温度下降に時間を要する特性が確認され、暖房効果が十分に確認できた。
また、発熱エレメントへの通電を増大したところ、２２０℃までは支障なく加熱できることも確認され、加熱時に損傷はなく、実用上問題がないことも確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る電気蓄熱暖房機の内部構造を示す斜視図である。
【図２】同暖房機の横断面図である。
【図３】同暖房機の外観を示す斜視図である。
【図４】同暖房機内に配設される発熱エレメントの断面図である。
【図５】同暖房機による加熱原理を説明する図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、ダンパーの開閉度合いに応じた暖房原理を示す図である。
【図７】電気蓄熱暖房機の他例の横断面図である。
【図８】本発明の電気蓄熱暖房機の温度特性を示すグラフである。
【図９】従来の電気蓄熱暖房機の内部構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ａ      暖房機
１        ハウジング
２        断熱材
３        蓄熱レンガ
４        穴部
５        発熱エレメント
５ａ、５ｂ      燻化炭素膜
６        メイン熱通路
７        ダンパー弁
８、９    バイパス熱通路
１０、１１      電極
１２      空気取り入れ口
１３      暖空気放出口
【図１】
2005265224.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005265224.tif 000008
【図７】
2005265224.tif 000009
【図８】
2005265224.tif 000010
【図９】
2005265224.tif 000011